固安县高中2018-2019学年高二上学期第三次月考试卷物理

固安县高中2018-2019学年高二上学期第三次月考试卷物理
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题
1．如图所示，在I、Ⅱ两个区域内存在磁感应强度均为B的匀强磁场，磁场方向分别垂直于纸面向外和向里，AD、AC边界的夹角∠DAC=30°，边界AC与边界MN平行，Ⅱ区域宽度为d。

质量为m、电荷量为+q的粒子可在边界AD上的不同点射入，入射速度垂直AD且垂直磁场，若入射速度大小为，不计粒子重力，则
A．粒子在磁场中的运动半径为
B．粒子距A点0.5d处射入，不会进入Ⅱ区
C．粒子距A点1.5d处射入，在I区内运动的时间为
D．能够进入Ⅱ区域的粒子，在Ⅱ区域内运动的最短时间为
【答案】CD
【解析】
轨迹最短（弦长也最短），时间最短，轨迹如图2所示，轨迹对应的圆心角为60°，故时间为，
故D正确。

图1 图2
2．高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。

当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。

人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。

则下列说法正确的是
A．人向上弹起过程中，先处于超重状态，后处于失重状态
B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
【答案】AC
【解析】
对
象，弹簧压缩到最低点时，根据牛顿第二定律，地对高跷的压力大于人和高跷的总重力，再根据牛顿第三定律，可知高跷对地的压力大于人和高跷的总重力，故D项错误；综上所述本题答案是AC。

3．右图中a、b为真空中竖直向上的电场线上的两点，一带电质点在a点由静止释放，沿电场线向上运动，
到b 点恰好速度为零。

下列说法中正确的是（ ）
A.带电质点在a 、b 两点所受电场力都是竖直向上
B.a 点的电势比b 点的电势高
C.a 点的电场强度比b 点的电场强度大
D.带电质点在a 点的电势能比在b 点的电势能小【答案】ABC
4． 甲和乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度—时间图象 分别如图中的a 和b 所示。

在t 1时刻（
）
A. 它们的运动方向相同
B. 它们的运动方向相反
C. 甲的速度比乙的速度大
D. 乙的速度和甲的速度相等
【答案】A
5． （2016·河北省保定高三月考）2014年10月24日，“嫦娥五号”飞行试验器在西昌卫星发射中心发射升空，并在8天后以“跳跃式再入”方式成功返回地面。

“跳跃式再入”指航天器在关闭发动机后进入大气层，依靠大气升力再次冲出大气层，降低速度后再进入大气层，如图所示，虚线为大气层的边界。

已知地球半径为R ，地心到d 点距离为r ，地球表面重力加速度为g 。

下列说法正确的是（
）
A ．飞行试验器在b 点处于完全失重状态
B ．飞行试验器在d 点的加速度小于gR 2
r 2
C ．飞行试验器在a 点速率大于在c 点的速率
D ．飞行试验器在c 点速率大于在e 点的速率
【答案】C
【解析】飞行试验器沿ab 轨迹做曲线运动，曲线运动的合力指向曲线弯曲的内侧，所以在b 点合力方向即加
速度方向向上，因此飞行试验器在b 点处于超重状态，故A 错误；在d 点，飞行试验器的加速度a ＝，又
GM
r
2因为GM ＝gR 2，解得a ＝g ，故B 错误；飞行试验器从a 点到c 点，万有引力做功为零，阻力做负功，速度
R
2r
2减小，从c 点到e 点，没有空气阻力，机械能守恒，则c 点速率和e 点速率相等，故C 正确，D 错误。

6． 在前人研究的基础上，有一位物理学家利用图示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是
A. 牛顿
B. 伽利略
C. 库仑
D. 焦耳
【答案】C
【解析】试题分析：利用图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律的物理学家是库伦，故选C ．考点：物理学史
【名师点睛】此题是对物理学史的考查；对历史上物理学的发展史及物理学家的伟大贡献都要熟练掌握，尤其是课本上涉及到的物理学家更应该熟记．
7． 一个质量为m 的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g /4（g 为重力加速度），人对电梯底部的压力大小为A ．mg
B ．2mg
C ．5mg /4
D ．mg /4
【答案】C 【
解
析
】
8．如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船，设人匀速拉绳的速度为，绳某时刻与水平方向夹角为，下
列说法正确的是
A．小船将做加速直线运动
B．小船将做减速直线运动
C．此时小船的速度
D．此时小船的速度
【答案】AC
【解析】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有：，则因角的增大，导致增大，即船做加速运动，是变加速运动，故AC正确，BD 错误。

9．如图所示，长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置，板间距离为2d，板间有正交的竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为的带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入，恰沿直线从NQ的中点A射出；若撤去电场，则粒子从M点射出（粒子重力不计）。

以下说法正确的是
A．该粒子带正电
B．若撤去电场，则该粒子运动时间为原来的倍
C．若撤去磁场，则该粒子在运动过程中电势能增加
D．若撤去磁场，则粒子射出时的速度大小为v0
【答案】AD
【解析】撤去电场，粒子从M点射出，粒子刚射入磁场时所受洛伦兹力竖直向上，由左手定则知粒子带正电荷，故A正确；电磁场共存时，粒子运动的时间，撤去电场后，粒子在磁场中做匀速圆周
运动的时间：，则该粒子运动时间为原来的，选项B错误；若撤去磁场，
得：v=v0，故D正确。

【名师点睛】本题考查带电粒子在电场、磁场中两的运动，粒子在电场中做类平抛运动，在磁场中做匀速圆周
运动，分析清楚粒子运动过程是解题的前提，根据粒子在磁场中的偏转方向判断出洛伦兹力方向，应用左手定则可以判断出粒子的电性；应用类平抛运动规律与牛顿第二定律可以解题。

o a b c d e f
10．如图所示，以为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、。

等量正、负点电荷分别放置在a d o a o
、两处时，在圆心处产生的电场强度大小为E。

现改变处点电荷的位置，使点的电场强度改变，下列叙述正确的是（）
b o od
c o oe
B. 移至处，处的电场强度大小不变，方向沿
f o oe
C. 移至处，处的电场强度大小不变，方向沿
e o oc
D. 移至处，处的电场强度大小减半，方向沿
【答案】D
11．在军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v–t图象如图所示，则下列说法正确的是
A．0~10 s内空降兵和降落伞整体机械能守恒
B．0~10 s内空降兵和降落伞整体所受空气阻力越来越大
C．10~15 s时间内运动员的平均速度
D．10~15 s内空降兵和降落伞整体处于失重状态
【答案】BC
【解析】0~10 s内速度时间图线的切线斜率逐渐减小，可知空降兵和降落伞向下做加速度逐渐减小的变加速直线运动，阻力对空降兵和降落伞做负功，故选项A错误；根据牛顿第二定律得，mg–f=ma，因为加速度减小，可知阻力增大，故选项B正确；10~15 s内做空降兵和降落伞向下做加速度减小的变减速直线运动，5 s内
的位移小于做匀变速直线运动的位移，故10~15 s时间内空降兵和降落伞的平均速度，故C正确；10~15 s内做减速运动，加速度方向向上，可知空降兵和降落伞处于超重状态，故选项D错误。

12．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做圆周运动，其轨道半径为月球半径的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行。

已知月球表面的重力加速度为g ，月球半径为R ，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为（
）
A ．4.7π
B ．3.6π
R g R g C ．1.7π
D ．1.4π
R
g R
g 【答案】 A 【
解
析
】
设登月器在小椭圆轨道运行的周期为T 1，航天站在大圆轨道运行的周期为T 2。

对登月器和航天站依据开普勒第三定律分别有＝＝　②T 2 3R 3T 12 2R 3T 22
3R 3
为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接，登月器可以在月球表面逗留的时间t 应满足t ＝nT 2－T 1　③（其中，n ＝1、2、3、…）
联立①②③得t ＝6πn －4π （其中，n ＝1、2、3、…）
3R g 2R
g
当n ＝1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即t ＝4.7π，故A 正确。

R
g
13．（2018中原名校联盟质检）如图甲所示，水平面上一质量为m 的物体在水平力F 作用下开始加速运动，力F 的功率P 保持恒定，运动过程中物体所受的阻力f 大小不变，物体速度最终达到稳定值v m ，作用过程物
体速度的倒数1
与加速度a的关系图像如图乙所示．仅在已知功率P的情况下，根据图像所给信息可知以下
v
说法中正确的是
A．可求出m、f和v m B．不能求出m
C．不能求出f D．可求出加速运动时间
【答案】A
与加速度a的关系图像给出解题信息，考查功率、牛顿运动定【解析】【题型分析】此题以物体速度的倒数1
v
律及其相关知识点，意在考查灵活运用相关知识分析问题的能力。

14．如图，A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连，B球用长为L的细绳悬于O点，A球固定在O点正下方，且O、A间的距离恰为L，此时绳子所受的拉力为T1，弹簧的弹力为F1，现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2（k1>k2）的轻弹簧，仍使系统平衡，此时绳子所受的拉力为T2，弹簧的弹力为F2，则下列说法正确的是（）
A. T 1＜T 2
B. F 1＜F 2
C. T 1＝T 2
D. F 1＝F 2
【答案】C
【解析】
解：对小球B 受力分析，由平衡条件得，弹簧的弹力N 和绳子的拉力F 的合力与重力mg 大小相等、方向相反，即，作出力的合成图，并由三角形相似得：
，又由题， ，得=mg F 合F T F
OA OB AB
==合OA OB L ==，绳子的拉力T 只与小球B 的重力有关，与弹簧的劲度系数k 无关，所以得到T 1=T 2，故C 项
T F mg ==合正确。

换成K 2以后AB 减小由可知F 1>F 2，B 错误F T F
OA OB AB
==合综上所述，本题正确答案为C 。

15．下列物理量中，属于矢量的是A. 电场强度 B. 电势差
C. 电阻
D. 电功率
【答案】A 【解析】
16．如图所示，直角三角形ABC 的边长AB 长为L ，
为30°，三角形所围区域内存在着磁感应强度大小为
B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场。

一质量为m 、带电荷量为q 的带电粒子（不计重力）从A 点沿AB 方向射入磁场，在磁场中运动一段时间后，从A
C 边穿出磁场，则粒子射入磁场时的最大速度v m 是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】经分析随着粒子速度的增大，粒子做圆周运动的半径也变大，当速度增大到某一值v m时，粒子运动的圆弧将恰好与BC边相切，此时v m为粒子从AC边穿出磁场的最大速度，如果粒子速度大于v m粒子将从BC 边穿出磁场，故粒子运动的最大半径为L，由，得到，故选项C正确。

二、填空题
17．一部电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图所示，电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________（选填“0~9 s”或“15~24 s”）。

若某一乘客质量m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。

【答案】15~24 s 660（每空3分）
【解析】
18．现有一块直流电流计G，满偏电流为，内阻约。

某同学想把它改装成量程为0-2V的电压表，他首先根据图示电路，用半偏法测定电流计G的内阻。

（1）该同学在开关断开的情况下，检查电路连接无误后，将R 的阻值调至最大。

后续的实验操作步骤依次是_________，最后记录的阻值并整理好器材（请按合理的实验顺序，
选填下列步骤前的字母）。

A. 闭合
B. 闭合
C. 调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D. 调节R 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F. 调节的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
（2）如果测得的阻值为，即为电流计G 内阻的测量值。

则给电流计G__________联（选填“串”或“
并”）一个阻值为_______的电阻，就可以将该电流计G 改装成量程为2V 的电压表。

（3）在本实验中电流计G 内阻的测量值比其内阻的实际值________（选填“偏大”或“偏小”）
【答案】 （1）. ACBE （2）. 串 （3）. 9600 （4）. 偏小
【解析】（1）半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，闭合电键S 1，调节滑动变阻器R ，使表头指针满偏；第三步，闭合电键S 2，改变电阻箱R 1的阻值，当表头指针半偏时记下电阻箱读数，此时电阻箱的阻值等于表头内阻r g ．故应选ACBE ；
（2）如果测得的阻值为，则电流计的内阻为r=400Ω即为电流计G 内阻的测量值，要想改装成量程
为2V 的电压表则给电流计G 串联一个阻值为
的电阻，就可以将该电流计G 改装成。

（3）实际上电阻箱并入后的，电路的总电阻减小了，干路电流增大了，电流计半偏时，流过电阻箱的电流大于流过电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于电流计的电阻．所以该测量值偏小于实际值．
19．输送1.0×l05瓦的电功率，用发1.0×l04伏的高压送电，输电导线的电阻共计1.0欧，输电导线中的电流是 A ，输电导线上因发热损失的电功率是
W 。

【答案】10；100
【解析】由，得输电导线中的电流=10A UI P =U P I =
输电导线上因发热损失的电功率: =100×1=100W
r I P 2=三、解答题
20．如图所示，一质量M=3.0 kg、足够长的木板B放在光滑的水平面上，其上表面放置质量m=1.0 kg的小木块A，A、B均处于静止状态，A与B间的动摩擦因数μ=0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。

现给木块A施加一随时间t变化的水平力F=kt（k=2.0 N/s），取g=10 m/s²。

（1）若木板B固定，则经过多少时间木块A开始滑动；
（2）若木板B固定，求t2=2.0 s时木块A的加速度大小；
（3）若木板B不固定，求t1=2.0 s时木块A受到的摩擦力大小。

【答案】（1）1.5 s （2）1 m/s2 （3）3 N
【解析】（1）当木板固定时，A开始滑动瞬间，水平力F与最大静摩擦力大小相等，则：
F=f=μmg，
设经过t1时间A开始滑动，则：F=kt1，
解得；
（2）t=2s时，有：F=kt=2×2 N=4 N，
有牛顿第二定律有：F–μmg=ma，
解得；
（3）若木板B不固定，假设A、B间摩擦达到最大静摩擦，此时两物体的加速度相同，
由B应用牛顿第二定律有：，解得，
再对AB整体应用牛顿第二定律有：F=（m+M）a=4 N，
由F=kt可知，当t1=2.0 s时F=4 N，
即此时AB相对静止，所以木块A受到的摩擦为最大静摩擦力即为3 N。

21．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L，长为3d，导轨平面与水平面的夹角为θ，在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层。

匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面垂直。

质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。

导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为R ，其他部分的电阻均不计，重力加速度为g 。

求：
（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数μ；
（2）导体棒匀速运动的速度大小v ；
（3）整个运动过程中，电阻产生的焦耳热Q 。

【答案】　（1）tan θ　（2）　（3）2mgd sin θ－mgR sin θB 2L 2m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 4【解析】
22．如图甲所示，有一磁感应强度大小为B 、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP 与水平方向夹角为45°，紧靠磁场右上边界放置长为L ，间距为d 的平行金属板M 、N ，磁场边界上的O 点与N 板在同一水平面上，O 1、O 2是电场左右边界中点．在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）．某时刻从O 点竖直向上同时发射两个相同的粒子a 和b ，质量为m ，电量为+q ，初速度不同．粒子a 在图乙中的t =时刻，4T 从O 1点水平进入板间电场运动，由电场中的O 2点射出．粒子b 恰好从M 板左端进入电场．（不计粒子重力
和粒子间相互作用，电场周期T 未知）
求：（1）粒子a 、b 从磁场边界射出时的速度v a 、v b ；
（2）粒子a 从O 点进入磁场到射出O 2点运动的总时间；
（3）如果交变电场的周期，要使粒子b 能够穿出板间电场，求这电场强度大小E 0满足的条件．4m T qB
=
【答案】（1） （2） （3） 2a qBd v m =b qBd v m =()22m d L m t qB qBd π+=+220qd B E mL
≤【解析】（1）如图所示，粒子a 、b 在磁场中均速转过90°，平行于金属板进入电场．
由几何关系可得： ，r b =d ①12
a r d =
由牛顿第二定律可得 ②2a a a v qv B m r = ③2b b b
v qv B m r =
解得： , 2a qBd v m =b qBd
v m
=
（3）粒子在磁场中运动的时间相同，a 、b 同时离开Ⅰ磁场，a 比b 进入电场落后时间 24a d m T t v qB ∆=
==⑦
故粒子b 在t =0时刻进入电场．
由于粒子a 在电场中从O 2射出，在电场中竖直方向位移为0，故a 在板间运动的时间t a 是周期的整数倍，由于v b =2v a ，b 在电场中运动的时间是，可见b 在电场中运动的时间是半个周期的整数倍即 12b a t t =
2b b L T t n v ==⋅⑧ ⑨2L n Tv
=粒子b 在内竖直方向的位移为 ⑩2T 2122T y a ⎛⎫= ⎪⎝⎭
粒子在电场中的加速度0qE a m =由题知4m
T qB
=粒子b 能穿出板间电场应满足ny ≤d 解得22
0qB d E mL
≤【点睛】本题考查了带电粒子在电场与磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是正确解题的关键，应用牛顿第二定律、粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题．。